陽耀宇　王鴻

摘 要：實驗室作為高校一種重要而特殊的資源，對高校的發(fā)展和科研起著至關(guān)重要的作用，是高校應(yīng)用型人才培養(yǎng)的重要資源和保障。而如何安全有效的使用實驗室和進行實驗教學(xué)是實驗室建設(shè)的一個重要科目。本文通過分析傳統(tǒng)實驗教學(xué)的發(fā)展情況來探討如何引進慕課在實驗教學(xué)的應(yīng)用，以此改革傳統(tǒng)實驗室教學(xué)的方法和手段，建立新型的實驗室教學(xué)體系，提升實驗室的使用和學(xué)生學(xué)習(xí)的效率。

關(guān)鍵詞：慕課；實驗室建設(shè)

在傳統(tǒng)實驗室教學(xué)中實驗室為了保證實驗設(shè)備和人員安全通常只是在上實驗課的時候或者只允許學(xué)生在固定的開發(fā)時間內(nèi)實驗實驗室儀器和設(shè)備。這使學(xué)生無法有充足的自主時間直觀的了解和熟悉各種實驗室儀器與設(shè)備，從而無法對所應(yīng)掌握的知識達到熟悉應(yīng)用的程度。

目前在本科大學(xué)教學(xué)中每個班的學(xué)生數(shù)量一般都是隨人50～60人左右。雖然在實驗室教學(xué)中應(yīng)用了分組學(xué)習(xí)的方式，但為了達到課程進度安排，同時也考慮到實驗教師工作強度，每個小組的人數(shù)一般也有十幾個人左右，這樣在講解一些細節(jié)問題的時候就無法照顧到每一個學(xué)生的感受。有的學(xué)生有可能在這種情況下被擋在了外圍，無法看清楚、聽清楚老師所教授的內(nèi)容，從而使教學(xué)的效果不佳。

傳統(tǒng)的教學(xué)方式是理論教學(xué)與實驗室教學(xué)分開進行的，有的時候甚至是上完理論課后很長一段時間再上實驗課。學(xué)生在學(xué)校玩抽象的理論知識后本來對這些知識掌握得就并不牢靠，在過了一段時間再上實踐教學(xué)課程的時候都已經(jīng)把以前學(xué)過的理論知識大部分網(wǎng)掉了。因此，如何更有效的讓學(xué)生去認識抽象的理論知識，以及如何更合理的去調(diào)節(jié)理論知識與實操練習(xí)之間的時間安排，給現(xiàn)代實驗室建設(shè)提出了一個嚴峻的問題，也提供了一個研究的方向。

如今各個高校都在進行慕課的嘗試。慕課旨在進行大規(guī)模學(xué)生交互參與和基于網(wǎng)絡(luò)的開放式資源獲取的在線課程。據(jù)“中國大學(xué)MOOC”統(tǒng)計，目前各個大學(xué)所拍攝的慕課中以“工學(xué)和理學(xué)醫(yī)學(xué)”等自然科學(xué)為主。其中主要的又以大學(xué)專業(yè)課程的理論課為主。而以實驗教學(xué)課程來開設(shè)慕課的卻并不是很多。究其原因，不同于理論教學(xué)，實驗室教學(xué)在很大程度上受到設(shè)備、人員、管理等多方面的制約。在實驗教學(xué)中主要傳授學(xué)生實踐技巧方面的知識，而實踐技巧必須通過經(jīng)驗獲得，需要學(xué)習(xí)者在傳統(tǒng)的實驗課中去親自動手和解決問題，在實踐操作中去領(lǐng)會和學(xué)習(xí)。而基于網(wǎng)絡(luò)平臺運行的慕課暫時無法使學(xué)習(xí)者身臨其境的去體驗和操作實驗設(shè)備。

但是開放是的大學(xué)不僅應(yīng)當(dāng)為學(xué)生提供優(yōu)質(zhì)的理論課程資源，也應(yīng)當(dāng)提供高品質(zhì)的實驗資源。研究慕課環(huán)節(jié)下開放共享的實驗教學(xué)的解決方法，不僅對實驗教學(xué)本事在教育模式變革中的發(fā)展有重要的意義，同樣對于輔助線上理論課程的教學(xué)也有非常重要的作用。

慕課可以利用計算機和多媒體技術(shù)以一種相對直觀的方式吧理論知識與一部分實驗室課程所要教授的知識放到網(wǎng)絡(luò)平臺上。學(xué)生可以靈活的、獨立的學(xué)習(xí)知識，不再受到實驗室開放時間、人數(shù)的限制。同時學(xué)生可以隨時提起進行試驗課程預(yù)習(xí)、設(shè)計實驗方案，并通過網(wǎng)絡(luò)平臺傳給教師審核，從而有效地提高了課堂教學(xué)的效果，充分利用了網(wǎng)絡(luò)資源引領(lǐng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)，培養(yǎng)學(xué)生獲取信息以及對信息進行分析加工和綜合概括的能力。慕課理念下的開放實驗教學(xué)能夠給學(xué)生提供更為有效的實驗教學(xué)資源，為社會培養(yǎng)優(yōu)秀的人才。

相對于傳統(tǒng)的講授式教學(xué)方法在慕課課程中，先進的多媒體技術(shù)能讓學(xué)習(xí)者更好的體驗與理解知識，此外智能手機、沉浸式游戲軟件以及最新的虛擬現(xiàn)實和增強現(xiàn)實技術(shù)也能讓慕課教學(xué)的形式與內(nèi)容不斷推陳出新，甚至在一操作為主的實驗室教學(xué)中通過新技術(shù)進行虛擬化操作。

在慕課課程中通過科學(xué)的對課程內(nèi)容進行設(shè)計以及后期制作加入多媒體稍的應(yīng)用，課程的表現(xiàn)形式更符合現(xiàn)在學(xué)生的興趣追求。學(xué)生能夠始終保持對學(xué)習(xí)和研究的濃厚興趣，不再把學(xué)習(xí)看作是一種壓力，而是主動地去享受學(xué)習(xí)的樂趣，增強了自主學(xué)習(xí)的意愿，學(xué)習(xí)效果也會大大提高。

慕課教學(xué)能夠使學(xué)生和科研人員通過計算機和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)執(zhí)行某些實驗室課題，而不再需要準備實際樣品和設(shè)備。這種方式更加經(jīng)濟、安全和便于管理。比如在車輛工程電子電器的一些實驗室臺架就可以進行慕課虛擬化設(shè)計，學(xué)生可以在任何一個網(wǎng)絡(luò)終端對虛擬出來的實驗教學(xué)設(shè)備進行操作，將“電阻”和“電源”連接到一起，觀察產(chǎn)生出來的“電流” 并進行測試。所以建立統(tǒng)一的開放共享平臺將相關(guān)的虛擬實驗資源和平臺進行整合，是實驗教學(xué)慕課化中未來重要的發(fā)展方向之一。

當(dāng)學(xué)生通過網(wǎng)絡(luò)充分了解到所應(yīng)掌握的知識后再進行真正的實驗教學(xué)是就可以以學(xué)生為中心，以學(xué)生為認知主體。在實驗課堂上教師不再占用課堂的時間來講解知識而是可以用行為導(dǎo)向教學(xué)法來設(shè)計課堂，以解決問題為行為目標，讓學(xué)生按照具體的任務(wù)目標和要求在教師的具體指導(dǎo)下來完成教學(xué)的工作任務(wù)。教師只對學(xué)生起幫助和促進的作用。通過結(jié)合行為導(dǎo)向教學(xué)科研讓學(xué)生真正了解所學(xué)知識的意義，并訓(xùn)練了學(xué)生在實際問題中靈活的運用所學(xué)知識去認識問題、分析問題和解決問題的能力。教師同樣可以通過這種方法去了解學(xué)生掌握知識和運用知識的程度。學(xué)生和教師能在客廳上及時溝通，對于在學(xué)習(xí)中遇到的重點和難點教師可以在客廳上進行答疑，增加了師生雙方的互動，教學(xué)效果和效率也得到了有效的提升。

在課堂之后，對于一些重點、難點的知識點學(xué)生可以通過網(wǎng)絡(luò)進行復(fù)習(xí)。由于慕課知識點一般都是按照5-10分鐘視頻的形式拍攝并存放在公共的網(wǎng)絡(luò)平臺上，每個學(xué)生都可以隨時隨地按照自己的需求找到相應(yīng)的知識點視頻進行個性化的學(xué)習(xí)。并且還可以通過開放式網(wǎng)絡(luò)平臺與其他同學(xué)，甚至校外的同學(xué)和專家進行交流、討論，學(xué)生自主學(xué)習(xí)的意愿與能力得到了加強，翻轉(zhuǎn)課堂的意義得到了真正的體現(xiàn)。

總之，在實驗室教學(xué)中運用慕課的宗旨是建立現(xiàn)代化開放型實驗室，充分、高效、合理的利用實驗資源，并以學(xué)生為中心，鍛煉許嵩自主學(xué)習(xí)的能力，同時能戰(zhàn)神同伴學(xué)習(xí)，協(xié)作學(xué)習(xí)的優(yōu)勢。慕課在實驗室教學(xué)的運用要遵循“開放、共享、互通”這一核心理念。

由于實驗室教學(xué)互動性強的特點，探索慕課環(huán)境下如何開展新型開放式實驗教學(xué)，推薦實驗室創(chuàng)新改革，是今后實驗教學(xué)方法研究的一個重要方向。

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作者簡介：陽耀宇（1977—），男，四川廣漢人，碩士，助理實驗師。

王鴻（1985—），男，重慶人，碩士，實驗師。